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Un artículo que le permitirá comprender a fondo el adaptador de corriente.

Un artículo que le permitirá comprender a fondo el adaptador de corriente.

Tiempo de Actualización:2019-05-14
El adaptador de corriente es un dispositivo de conversión de fuente de alimentación para pequeños dispositivos electrónicos portátiles y aparatos electrónicos. Generalmente se compone de componentes como una carcasa, un transformador, un inductor, un condensador, un circuito integrado de control y una placa de circuito impreso.

¿Qué es un adaptador de corriente?
El adaptador de corriente es un dispositivo de conversión de fuente de alimentación para pequeños dispositivos electrónicos portátiles y aparatos electrónicos. Generalmente se compone de componentes como una carcasa, un transformador, un inductor, un condensador, un circuito integrado de control y una placa de circuito impreso. Su principio de funcionamiento se convierte de una entrada de CA a una CC. Producción; de acuerdo con el método de conexión se puede dividir en pared y escritorio. Ampliamente utilizado en cámaras de seguridad, decodificadores, enrutadores, barras de luz, instrumentos de masaje y otros equipos.

El adaptador de corriente también se denomina fuente de alimentación externa. Es un dispositivo de conversión de voltaje de fuente de alimentación para pequeños dispositivos electrónicos portátiles y aparatos electrónicos. Se encuentra comúnmente en pequeños productos electrónicos como teléfonos móviles, pantallas de cristal líquido y computadoras portátiles.

La estructura del adaptador de corriente.
El convertidor CC / CC se utiliza para la conversión de energía, que es la parte central del adaptador de corriente, además del arranque, protección contra sobrecorriente y sobretensión, filtrado de ruido, etc. El circuito de muestreo de salida (R1, R2) detecta el cambio de voltaje de salida , y Comparado con el voltaje de referencia U, el voltaje de error pasa a través de un circuito de amplificación y modulación de ancho de pulso (PWM), y luego el circuito de conducción controla la relación de trabajo del dispositivo de potencia para lograr el propósito de ajustar el voltaje de salida.

El convertidor CC / CC tiene varias formas de circuito, y se utilizan comúnmente un convertidor PWM de uso común con una forma de onda de trabajo de una onda cuadrada y un convertidor resonante con una forma de onda de trabajo de una onda cuasi sinusoidal.

Para un suministro regulado lineal en serie, la respuesta transitoria de la salida a la entrada está determinada principalmente por las características de frecuencia del regulador. Sin embargo, para un regulador resonante con una forma de onda casi sinusoidal, el cambio transitorio de la entrada está más representado en la salida. Mientras se aumenta la frecuencia de conmutación, la respuesta transitoria del adaptador de corriente también se puede mejorar debido a las características de frecuencia mejoradas del amplificador de retroalimentación. La respuesta transitoria de cambio de carga está determinada principalmente por las características del filtro LC de salida, por lo que las características de respuesta transitoria se pueden mejorar aumentando la frecuencia de conmutación y reduciendo el producto LC del filtro de salida.

Categorías principales de adaptadores de corriente
El adaptador de corriente se puede dividir en AC / DC y DC / DC. El convertidor CC / CC como fuente de alimentación secundaria se ha modularizado, y la tecnología de diseño y el proceso de producción se han madurado y estandarizado en el país y en el extranjero, y se han obtenido. Aprobación del usuario. Sin embargo, el AC / DC primario, debido a sus propias características, ha encontrado problemas técnicos más complicados y problemas de proceso de fabricación en el proceso de modularización. La estructura y características de los dos tipos de adaptadores de corriente se describen a continuación.

Adaptador de corriente tipo DC / DC
El adaptador de corriente de tipo CC / CC convierte el voltaje CC fijo en voltaje CC variable, también conocido como interruptor CC.斩 El filtro de onda del adaptador de corriente tipo L.DCDC funciona de dos maneras: Primero, la modulación de ancho de pulso T no cambia, cambia el modo de modulación de frecuencia t (general); en segundo lugar, el modo de modulación de frecuencia t no cambia y cambia T (fácil de generar interferencias). El circuito específico tiene los siguientes tipos

1Circuito buck: interruptor reductor, cuyo voltaje promedio de salida Uo es menor que el voltaje de entrada UD, y la polaridad es la misma;

2Circuito de refuerzo: interruptor de refuerzo, cuyo voltaje promedio de salida Uo es mayor que el voltaje de entrada UD, y la polaridad es la misma;

3 Circuito Buck-Boost de voltaje descendente o chopper de refuerzo, cuyo voltaje promedio de salida Uo es mayor o menor que el voltaje de entrada

Circuito 4Cuk — Chopper reductor o elevador, cuyo voltaje promedio de salida Uo es mayor o menor que el voltaje de entrada UD, la polaridad se invierte y el inductor se transmite.

La tecnología de conmutación suave actual ha dado un salto cualitativo en los convertidores CC / CC. VICOR Power Adapters de los Estados Unidos ha diseñado una variedad de convertidores CC / CC de conmutación suave ECI fabricados mediante transmisión por condensador. La potencia de salida máxima es 300W, 600W, 800W. Etc., la densidad de potencia correspondiente es 6.2W / cm3, 10W / cm3, 17W / cm3, y la eficiencia es 80% ~ 90%. La última serie RM de módulo adaptador de corriente de alta frecuencia que adopta la tecnología de conmutación suave de Nemic Lambda de Japón, la frecuencia de conmutación es de 200 ~ 300 kHz, la densidad de potencia ha alcanzado 27 W / cm3 y el rectificador síncrono (mos-fet en lugar de diodo Schottky) se utiliza para aumentar la eficiencia general del circuito al 90%.

Adaptador de corriente convertidor AC / DC
El convertidor CA / CC convierte la corriente alterna en corriente continua, y la dirección del flujo de la corriente de potencia puede ser bidireccional. La transformación de la corriente de potencia a la carga se llama "rectificación", y la corriente de potencia se transmite de vuelta a la fuente de alimentación por la carga llamada "inversor activo". La entrada del convertidor AC / DC es 50 / 60Hz AC, que debe rectificarse y filtrarse. Los condensadores electrolíticos de filtro relativamente grandes son indispensables. Al mismo tiempo, debido a problemas de seguridad, como los estándares UL, CCEE y las directivas EMC (como IEC, FCC, CSA), la entrada de CA debe tener un filtro EMC y utilizar componentes que cumplan con los estándares de seguridad, lo que limita el volumen de CA / CC. de la fuente de alimentación se miniaturiza aún más. Además, debido a la acción de conmutación interna de alta frecuencia, alto voltaje y alta corriente, es más difícil resolver el problema de compatibilidad electromagnética EMC, y también impone altos requisitos en el diseño del circuito de montaje interno de alta densidad. . Por la misma razón, alto voltaje. El interruptor de alta corriente aumenta la pérdida operativa de la fuente de alimentación y limita la modularización del convertidor CA / CC. Por lo tanto, se debe adoptar el método de diseño de optimización del sistema de potencia para lograr un cierto grado de satisfacción en la eficiencia del trabajo.

El convertidor AC / DC se puede dividir en circuito de media onda y circuito de onda completa según el modo de conexión del circuito; de acuerdo con las características de control del circuito, se puede dividir en tres categorías: incontrolable, semicontrolado y controlado por completo; , trifásico y multifásico; De acuerdo con el cuadrante de trabajo del circuito, se puede dividir en un cuadrante, dos cuadrantes, tres cuadrantes y cuatro cuadrantes.

Ventajas del adaptador de corriente
1. Tamaño pequeño y peso ligero. El adaptador de potencia de conmutación no utiliza un transformador de frecuencia de potencia voluminoso. Dado que la disipación de potencia en el tubo MOS de conmutación se reduce en gran medida, se omite un gran disipador de calor. Por estas dos razones, el adaptador de corriente de conmutación es de tamaño pequeño y liviano.

2. Bajo consumo de energía y alta eficiencia. En el circuito del adaptador de alimentación de conmutación, el transistor MOS de conmutación se excita bajo la señal de excitación y funciona alternativamente en el estado de conducción encendido-apagado y apagado-encendido, la velocidad de conversión es rápida, la frecuencia es generalmente superior a 50 kHz, en algunos interruptores avanzados. En la línea eléctrica, puede ser de cientos o casi mega Hz. Esto hace que el consumo de energía del transistor MOS de conmutación sea pequeño, la eficiencia de la fuente de alimentación se puede mejorar en gran medida y la eficiencia puede alcanzar el 90%.

3. La eficiencia del filtrado se mejora enormemente, de modo que la capacidad y el volumen del condensador del filtro se reducen considerablemente. La frecuencia de funcionamiento del adaptador de corriente de conmutación funciona básicamente por encima de 50 kHz, que es más de 1000 veces la del adaptador de corriente regulado lineal. Esto hace que la eficiencia de filtrado después de la rectificación sea casi 1000 veces mayor. Incluso después de la rectificación de media onda y el filtrado de condensadores, la eficiencia también se ha incrementado 500 veces. Al mismo voltaje de salida de ondulación, cuando se utiliza una fuente de alimentación conmutada, la capacidad del condensador del filtro es solo de 1/500 a 1/1000 del condensador del filtro en la fuente de alimentación regulada lineal.

4. Amplio rango de regulación de voltaje. El voltaje de salida del adaptador de alimentación de conmutación está regulado por el ciclo de trabajo de la señal de excitación, y el cambio en el voltaje de la señal de entrada se puede compensar mediante modulación o ampliación de frecuencia. De esta manera, cuando el voltaje de la red de frecuencia eléctrica cambia mucho, aún puede garantizar un voltaje de salida relativamente estable. Por lo tanto, el adaptador de fuente de alimentación conmutada tiene un amplio rango de regulación de voltaje y el efecto de regulación de voltaje es muy bueno. Además, los métodos para cambiar la relación de trabajo incluyen el tipo de modulación de ancho de pulso y el tipo de modulación de frecuencia. La fuente de alimentación del regulador de conmutación no solo tiene la ventaja de un amplio rango de regulación de voltaje, sino que también tiene muchos métodos para realizar la regulación de voltaje. Los diseñadores pueden seleccionar de forma flexible varios tipos de soluciones de chip de circuito integrado de fuente de alimentación conmutada de acuerdo con los requisitos de las aplicaciones prácticas.

Tendencia de desarrollo del adaptador de corriente
En la actualidad, el adaptador de corriente en el mercado utiliza tecnología de electrónica de potencia para controlar el voltaje de salida ajustando la relación del tiempo de encendido y apagado del transistor de conmutación, y usando el dispositivo semiconductor de potencia como un interruptor para ajustar la salida. Voltaje.

La primera etapa del desarrollo de los adaptadores de energía de China fue antes de 1976, que fue la etapa inicial del desarrollo de la industria de adaptadores de energía y suministro de energía de conmutación de China. Las tecnologías de suministro de energía relevantes no están maduras y no hay sistematización ni estandarización.

La fuente de alimentación externa se basaba principalmente en una fuente de alimentación lineal antes de la década de 1980. La mayor desventaja de la fuente de alimentación lineal es que es más grande en tamaño y peso que el adaptador de corriente, y la eficiencia es baja, pero la ventaja es un funcionamiento estable y un circuito simple, pero es particularmente voluminoso, tosco e incómodo de transportar.

Entonces, a mediados de la década de 1980, Toshiba de Japón tomó la iniciativa en el uso de tecnología de fuente de alimentación conmutada para la fuente de alimentación externa de los portátiles. Su trabajo pionero abrió una nueva página en la historia del desarrollo de adaptadores de corriente en el mundo y se convirtió en el primer adaptador de corriente independiente para portátiles del mundo. Debido a que la fuente de alimentación de la tecnología de fuente de alimentación conmutada se coloca externamente, el portátil no necesita considerar el calor generado por la conversión de energía para acumularlo en el propio portátil, y el adaptador de corriente es cómodo de transportar, mejorando así eficazmente la comercialización y popularización de la computadora portátil. Se ha utilizado hoy.

Desde que Toshiba ha encendido la fuente de alimentación del portátil para realizar plenamente la fuente de alimentación conmutada, los fabricantes de portátiles han tomado la iniciativa para completar la generación de energía del ordenador. En la década de 1990, el adaptador de corriente se ha utilizado ampliamente en varios equipos electrónicos y eléctricos, interruptores controlados por programa, comunicación, suministro de energía para equipos de detección de energía y energía para dispositivos de control.

El adaptador de corriente se compone generalmente de un IC de control de modulación de ancho de pulso (PWM) y un MOSFET, y es uno de los representantes de la fuente de alimentación regulada actual.

En 1989, las empresas de producción de fuentes de alimentación estandarizadas de China aumentaron a 171, con más de 340 especificaciones de productos y una producción anual de más de 600.000 fuentes de alimentación.

En esta etapa, con el rápido desarrollo gradual de la industria de la energía, la gran cantidad de trabajadores de la tecnología energética necesitan con urgencia romper el estado cerrado original y comprender el mundo exterior. Desde mediados de la década de 1970, el personal de tecnología energética organizó espontáneamente intercambios técnicos. En 1978 se llevó a cabo el primer seminario nacional de intercambio de tecnología energética. En 1983, se estableció la Sociedad de Suministro de Energía de China. En 1986, fue aprobado por la Comisión Estatal de Ciencia y Tecnología.

A fines de la década de 1990, una serie de estándares en Europa con respecto a la eficiencia de conversión de energía y el consumo de energía en espera empujaron el adaptador de corriente a una altura inalcanzable. La alta frecuencia del adaptador de corriente hace que se desarrolle la dirección, la alta frecuencia hace que la fuente de alimentación de conmutación se miniaturice y el adaptador de corriente entra en una gama más amplia de aplicaciones, especialmente en el campo de la alta tecnología, que promueve la miniaturización de productos de alta tecnología. . Ligero. Además, el desarrollo y la aplicación de adaptadores de corriente son de gran importancia en términos de conservación de energía, conservación de recursos y protección del medio ambiente.

En 2001, Apple desarrolló un adaptador de corriente elegante y ligero, que llevó el adaptador de corriente a otro nuevo pico. El adaptador de corriente se llevó a la dirección de la luz y el estilo, por lo que la apariencia del adaptador de corriente ya no se sentía como si la apariencia anterior fuera una impresión única y menos agradable desde el punto de vista estético.

Shenzhen Lianyunda Electronics Co., Ltd. fue fundada en 2006, un fabricante profesional de energía de seguridad. La principal producción de investigación y desarrollo y ventas de varios tipos de adaptadores de corriente, fuentes de alimentación conmutadas, cargadores de batería y tiene certificación mundial. Estandarizar y mejorar el control de calidad interno, para mejorar continuamente los estándares de calidad de los productos y brindar productos y servicios de calidad a nuestros clientes.
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